基于可见光通信的LED载流子清除电路设计
2021-03-01刘正翔陈建国王洪丽
大连工业大学学报 2021年1期
关键词:实验
刘正翔,陈建国,王洪丽
(1.福州职业技术学院 机器人学院,福建 福州 350108;2.福州大学 电气工程与自动化学院,福建 福州 350108)
0 引 言
自Tanaka等[1]提出可见光通信(VLC)技术以来,由于其不占用传统无线通信频带,且绿色环保、保密性好,使得该技术得到飞速发展。可见光通信使用可控的、快速闪烁的LED传输信息,由于人眼无法感知其高速闪烁状态,使得LED既可用于照明,又有快速传输信息的功能[2-3]。迟楠等[4]总结目前国内外的可见光通信研究进展时指出可见光通信急待解决的问题之一就是如何提高LED调制带宽和系统传输速率。Tanaka等[5-6]也意识到LED调制带宽受限,且在频率较高情况下,LED无法完全熄灭是因为载流子无法及时释放,导致LED端电压无法快速下降。为解决该问题,Tanaka设计了一种用于可见光通信的高速LED载流子清除电路,在LED熄灭瞬间导通MOS管,使LED正负端短路而形成载流子快速释放回路。该设计虽然可快速缩短LED端电压下降时间,但该电路使用3个大功率高速MOS管驱动LED,不仅价格昂贵,且功耗较大。随后Halbritter等[7]提出一种基于电容峰值技术的LED驱动电路,虽然也可快速释放载流子,但该电路为获取峰值瞬间电流,要求电路具有较大电流,被动增加电路复杂度,且为防止LED被击穿,需内部封装ESD保护。
目前,国内在利用载流子清除方法来改善LED驱动电路性能的研究比较少。谢鑫[8]虽然指出载流子清除电路可用于增加传输速率,但并未深入研究该部分内容。夏忠金[9]主要研究Tanaka设计之电路在蓝光、紫光LED下的载流子清除性能,但未对降低成本与功耗方面做深入研究。……
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